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                  头号研报:燃料电池前景广阔 中国位于起步期

                  2019-04-12 10:42
                  导读“研报也要做头号?#34180;?#24040;丰投顾最新栏目“头号研报”正式上线。在众多研报之中,我们通过层层对比和筛选分析,经过提炼、加工,每周精选3-6篇有质量的文章,以“带你读研报”为目的,力争通过研报学习,挖...

                  “研报也要做头号?#34180;?#24040;丰投顾最新栏目“头号研报”正式上线。在众多研报之中,我们通过层层对比和筛选分析,经过提炼、加工,每周精选3-6篇有质量的文章,以“带你读研报”为目的,力争通过研报学习,挖掘市场投资机会。

                  燃料电池是一种非常有前景的能源技术

                  燃料电池是一种清洁能源技术,在多领域有发展前景。燃料电池可以实现零排放,唯一排放的就是未使用?#30446;?#27668;和水。燃料电池采?#20204;?#20316;为燃料,采用本地可再生能源电解水或者重组碳氢燃料,可以减少对外国石油的依赖,对国家安全有重要影响。由于以上优点,燃料电池目前已经应用在汽车、叉车、分布式发电、便携式电源备用电源等领域。燃料电池技术是一种非常有前景的能源技术,受到各国政府和企业的重视。

                  燃料电池汽车产业链上游主要包括制氢、储氢、运氢,中游燃料电池动力系统包括了燃料电池堆与辅助系?#24120;?#19979;?#38382;?#29123;料电池车。

                  国内乘用车与海外差距大 商用车或先推广

                  国际巨头纷纷布局燃料汽车,国内燃料乘用车与海外差距大,燃料电池商用车或先推广。丰田、本田、现代等企业纷纷推出量产的燃料电池乘用车,整车性能在全球领先,并具备一定销量规模,目前通用与本田、宝马与丰田、现代与奥迪进行合作,共同开发燃料电池技术。国内燃料电池乘用车无论?#26377;?#33021;还是销量规模上,?#21152;?#22806;资企业有一定差距。

                  燃料电池商用?#23548;?#26415;与国外差距相对较小,国内市场空间具备优势。商用车续航里程要求较高,并且对于加氢站位置要求相对?#31995;停?#23458;车车体空间较大,对燃料电池体积要求不高,因此氢气气瓶多为35 MPa,比较适合燃料电池技术的应用。中国?#30446;?#36710;市场空间较大,我国燃料电池商用车,尤其是客车有望首先应用燃料电池车。近年来国内对燃料电池的投入增加,未来国内商用车市场有望率先推广燃料电池车。

                  燃料电池技术与氢技术,中国仍有较大进步空间

                  燃料电池系统由电堆和辅助系统组成,电堆的关键材料包括质子交换膜、催化剂、气体扩散层、双极板等,在电堆关键技术领域和储氢技术方面,我们与外资仍有一定差距,关键技术的国产化是未来的发展?#36739;頡?#36817;年来,各国政府均出台相关政策支持燃料电池的发展。

                  燃料电池的核心是质子导电膜,膜的两侧各有一个多孔电极。这些电极必须是多孔的,

                  质子交换膜:燃料电池的膜必须有相对较高的质子导电性,必须对燃料?#22836;?#24212;气体的混合物提供足够的屏障,并且必须在燃料电池运行环境中化学和机械稳定。质子导电率是燃料电池中聚合物膜的最重要函数。聚合物膜的质子导电性主要取决于膜的结构及其含水量。水吸收导致膜膨胀并改变其尺寸,这对于燃料电池的设计和装配是一个非常重要的因素。

                  电极:燃料电池的电极实质上是一个位于离聚合物和导电多孔基板之间的催化剂薄层,电化学反应发生在催化剂表面。

                  催化剂:催化剂包括贵金属电催化剂(铂族、金、银)和合金电催化剂(抗CO中毒的贵金属合金电催化剂、铂与其他过度金属合金电催化剂)。新材料对于铂的替代将成为燃料电池降?#32479;?#26412;的主要推动力。铂是PEM燃料电池催化剂中最常用的催化剂。为使得由于质子迁移速率?#22836;?#24212;气体渗透到催化剂深处所引起电池电位损耗最小,催化剂层应相当薄。同时应最大化金属活性表面积,从而使得Pt颗粒应尽可能小。

                  膜电极(MEA):膜和催化剂层的组合称为膜电极装配(MEA)。制作MEA的第一种方法是将催化剂层沉积到多孔基底上,然后将碳纤维或碳纤维布等所谓的气体扩散层热压到膜上。制作MEA的第二种方法是直接将催化剂层应用于膜上,形成一个三层MEA或催化剂膜。随后增加气体扩散层,作为制作MEA(在此情况下形成一个五层MEA)或电池组装配的一个额外步骤。

                  气体扩散层:在催化剂层和双极板层之间的层称为气体扩散层、电极基板或扩散器/集流器。气体扩散层不直接参与电化学反应,但在流器。气体扩散层不直接参与电化学反应,但在PEM燃料电池中具有多个功能:为反应气体从流场通?#36182;?#20652;化剂层提供路径,使之进入整个活性区;为产生的水从催化剂层到流场提供通通路;将催化剂层与双极板电气连接,使得电?#26377;?#25104;完整电路;可用于将催化剂层的电化学反应中产生的热传导到双极板,作为一种散热方式;对MEA提供机械支撑,防止下垂到流场通道。

                  双极板:在单体电池中无双极板。在膜电极两侧各装配一个极板可看做一个双极板的两半。通过一个电池的阳极与相邻电池的阴极电气连接,双极板对于多电池配置必不可少。双极板主要是石墨材料和金属材料。金属板必须覆盖非腐蚀性又导电的涂层,如石墨、类金刚石的碳、导电聚合物、有机自组装聚合物等。石墨复合双极板可由热塑性材料或热固性树脂并具有填料以及有或无纤维增强材料制作。

                  各国大力支持

                  近年来,各国政府对燃料电池技术愈加重视,纷纷出台政策,大力支持发展燃料电池,其中包括政府?#22266;?#25919;府投资、政府免税、出台文件和技术路线图等?#38382;劍?#32473;燃料电池发展创造良好的发展环?#22330;?

                  燃料电池具备竞争优势 未来前景可期

                  相较于传统燃油车,燃料电池汽车更加环保,能源转换效率高;相比于纯电动车,燃料电池车的续航里程更远,燃料加注时间也更短。纯电动车在短途运输上优势明显,而对于长途和大功率商用车的新能源替代,燃料电池车具备一定优势。燃料电池气车的缺点是高昂的制造成本与使用成本。

                  产量规模和铂金属含量影响成本,未来商业化可期。影响燃料电池成本的两个主要因素分别是产量规模和铂金属含量。根据DOE的研究,燃料电池系统从年产1000套增加到年产50万?#36164;保?#27599;千瓦的成本从179美元下降到45美元。随着规模提高和技术的发展,燃料电池成本有较大的下降空间,未来有望商业化。

                  投资建议:燃料电池技术具备高效率、零排放的特点,受到各国政府和企业的重视。相较于传统燃油车,燃料电池汽车更加环保,能源转换效率高;相比于纯电动车,燃料电池车的续航里程更远,燃料加注时间也更短。纯电动车在短途运输上优势明显,而对于长途和大功率商用车的新能源替代,燃料电池车具备一定优势。燃料电池气车的缺点是高昂的制造成本与使用成本。生产规模小是制约燃料电池成本下降的最重要因素。

                  各国政府积极推动燃料电池的发展,中国非常重视燃料电池产业的发展,并?#20013;?#32473;予支持政策。目前中国企业在燃料电池产业上的技术水平与国外公司相比仍有一定差距,未来无论燃料电池产业还是中国企业,?#21152;?#36739;大的发展空间。

                  从技术发展和规模生产两方面考虑,优先推荐产?#30340;?#30340;龙头企业,燃料乘用车领域,推荐上汽集团(在燃料电池领域积淀多年),商用车领域,推荐宇通客车(在燃料电池领域发展多年,已有产品推出)和潍柴动力(与巴拉德、博世强强联手),材料领域推荐道氏技术(与重塑科技、马东生先生共同出资设立道?#26174;?#26441;氢能源,主要从事氢燃料膜电极(MEA)等材料的研制和销售)。

                  上汽集团(600104):领跑乘用车市场,推出FCV80轻客和荣威950轿车

                  在2017年11月举办的中国国际工业博览会上,上汽集团展示了其氢燃料电池轿车荣威950和燃料电池轻型客车大通FCV80。FCV80的车载储氢罐的氢存储量为6.2千克,储氢压力为35MPa,单次加氢仅需要3分钟。而?#26469;?#21516;步电机的最大输出功率为100千瓦,峰值扭矩350牛米。此外在40公里/小时的等速情况下,这款车的续航里程为438公里。荣威950燃料电池轿车是目前国内唯一一款实现公告、销售和上牌的燃料电池轿车。其具备“动力电池+燃料电池”双动力源,可实现纯电动、混动和制动能量回收等模式,同?#26412;?#22791;外接电源慢充功能,实现了真正意义上的能源多元化。荣威950燃料电池轿车最大续驶里程达到430公里,能在零下20℃环境温度下启动(工信部数据,工况法下续航里程350公里,运行温度不低于零下10度)。

                  潍柴动力(000338):与一流企业合作,强势进军燃料电池领域

                  2017年11月,潍柴动力与博世签署战?#38498;?#20316;框架协议,就未来合力打造国际一流的燃料电池技术产业链及双方在智能制造领域的合作进行了框架性约定。根据合作框架协议,双方将建立国际一流的燃料电池汽?#23548;?#26415;创新链和产业链,共同合作开发生产氢燃料电池及相关部件。2018年5月,潍柴动力与全球先进的固态氧化物燃料电池(SOFC)供应商英国锡里斯动力控股有限公司在山东潍坊签署战?#38498;?#20316;协议,潍柴动力拟投资4000余万英镑(约合3.4亿人民币)认购锡里斯动力新发行的部分股份,认?#21644;?#25104;后持股比例达到20%,并携手锡里斯动力计划在中国潍坊成立合资公司,在固态氧化物燃料电池领域展开全面合作。

                  巨丰投顾行业分析团队:

                  赵 玲 执业证书:A0680615040001

                  朱华雷 执业证书:A0680613030001

                  胡 岗 执业证书:A0680618080008

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                  丁臻宇 执业证书:A0680613040001

                  责任编辑:miaoj

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                  巨丰财经今天刊登了《头号研报:燃料电池前景广阔 中国位于起步期》一文,关于此事的更多报道,请在“聚股?#34180;?#24494;?#29275;╦ugupiao)上免?#35759;?#38405;。

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